關(guān)于工程陶瓷螺紋加工方法介紹（圖）

大家都知道陶瓷的硬度超高，那么對于這么高硬度的陶瓷來說它的螺紋又是如何加工的呢？下面就由科眾陶瓷廠來為大家介紹關(guān)于工程陶瓷螺紋的加工方法。
 

氧化鋯陶瓷螺絲

工程陶瓷螺紋加工方法：

工程陶瓷如氧化鋯陶瓷、氮化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷、碳化硅陶瓷等，具有耐磨損、耐高溫、耐腐蝕、不導(dǎo)磁不導(dǎo)電優(yōu)點(diǎn)，作為精密機(jī)械模具中核心部件有許多優(yōu)點(diǎn)，但工程陶瓷又是超高硬度、脆性高的材料，其硬度為HRA88-90，抗彎強(qiáng)度300-950MPa。

加工到較高精度來符合機(jī)械模具的核心部件非常困難，特別是需要螺紋和精密孔型與陶瓷螺紋加工，一直未能找到很好辦法，現(xiàn)有的加工陶瓷螺紋方法主要有坯料預(yù)制法和鑲嵌法、仿形法但這三種方法都有明顯弱點(diǎn)：

1.精度差：由于工程陶瓷經(jīng)高溫?zé)啤?400-1750°C，其收縮率從10-25%，燒制出來產(chǎn)品變形較大，所以坯料預(yù)制法出來單螺孔公差+/-0.1，多孔的形位公差甚至0.5也不能保證，且只能做M5以上的孔牙。鑲嵌法、仿形法單螺紋精度還成，而協(xié)及多螺紋，其精度也無法保證。

2.影響坯體的強(qiáng)度，采用鑲嵌法的螺孔，其必須鉆更大的孔，這往往影響工程陶瓷產(chǎn)品的強(qiáng)度，在精密模具機(jī)械部件中有許多位置限制。這大大限制了工程陶瓷的使用。

3.鑲嵌法的螺孔，由于鑲?cè)氲臑殇摶蚱渌猩饘伲掖蠖鄶?shù)硬度低、導(dǎo)電、導(dǎo)磁、不耐高溫、不耐酸堿，這樣令使用工程陶瓷的功能大幅降低。

4.成本較高，時(shí)間較長。無論是坯料預(yù)制法和鑲嵌法、仿形法，都是人手操作，需要熟練工人，比如鑲嵌法MG的牙，從畫線，鉆孔、金屬攻牙、線割螺牙、粘膠、鑲?cè)肼菅馈⒛テ剑昂蠊ば蛑辽?0分鐘機(jī)間長、成功率不足80%。

5、仿形法，只能做外螺紋、內(nèi)螺紋，特別是細(xì)小螺紋無法完成，而協(xié)及多個(gè)有形位公差要求+/-0.02的外內(nèi)螺紋無法加工。

6、只能單件生產(chǎn)，無法批量和大規(guī)模的生產(chǎn)。坯料預(yù)制法和鑲嵌法、仿形法只能是人工操作，無法滿足現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的要求。

針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種直接在工程陶瓷上加工工程陶瓷螺紋方法。

（1）根據(jù)模具機(jī)械部件的需要，選擇工程陶瓷粗坯種類，氧化鋯高韌性、高硬度、氧化鋁高硬度、耐高溫、氮化硅耐高溫、線膨脹系數(shù)小、低密度的產(chǎn)品；

（2）對工程陶瓷的粗坯進(jìn)行粗加工；粗坯留有0.5-2.5mm的加工余量；粗加工后留0.05-0.15精加工量；

（3）通過螺紋大徑、小徑、牙距、牙型半角、螺紋旋合長度相關(guān)的參數(shù)，設(shè)計(jì)螺紋磨頭頭型，而磨頭長度相關(guān)到高度磨削的穩(wěn)定性與精度，在許可的情況下，盡量減短磨頭的長度，通常控制在50以內(nèi)；磨孔磨頭設(shè)計(jì)半圓形，主要因?yàn)樘沾傻拇嘈裕谌氲稌r(shí)往往較易碰崩入口位。在金剛砂的粒度上，與磨削精度相關(guān)較大，在+/-0.02的情況下，粗細(xì)常采用120-180#；

（4）將經(jīng)過粗加工的陶瓷工件放在CNC設(shè)備上裝夾好，由于工程陶瓷屬脆硬材料，裝夾時(shí)可采用電木板銑下產(chǎn)品的型腔，按使用的要求一個(gè)或多個(gè)，把工程陶瓷粗加工的工件放進(jìn)型腔內(nèi)再用塑料壓板壓上四個(gè)角，防止工程陶瓷崩裂；工程陶瓷的楊氏模量約200-400GPa，介于鋼100-200GPa與硬質(zhì)合金（或鎢鋼）450GPa以上之間，裝夾的力的大小應(yīng)介于鋼與硬質(zhì)合金（或鎢鋼）之間，這在高精度螺紋加工中，更顯重要。

（5)選用高速數(shù)控銑床進(jìn)行磨孔。磨孔時(shí)，根據(jù)磨頭的大小，磨砂的粗細(xì)來控制合適的轉(zhuǎn)速，各個(gè)方向的進(jìn)給量和移動速度。我們的機(jī)型精雕機(jī)，磨頭的直徑DIA2.0-30MM，轉(zhuǎn)速32000-8000R/MIN，進(jìn)給深度Z方向0.05-0.2/TIME，平面x，Y方向0.1-0.2/TIME，移動速度0.1-0.2/S，加上冷卻液，約3-6MIN即可成粗加工孔，換上精加工磨頭，進(jìn)給X、Y方向0.01，1-3MIN即可完成，

（6）采用同一高速數(shù)控銑床，換上螺紋用磨頭，加上冷卻液、采用縱加工法進(jìn)行磨螺紋

加工；同樣根據(jù)磨頭的直徑和磨砂的粗細(xì)程度來控制合理轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、移動速度。轉(zhuǎn)速為20000-30000R/MIN，平面x，Y方向0.1-0.5/TIME，移動速度0.1-0.3/S，加上冷卻液，約3-10MIN即可成磨螺紋；

（7）完成螺紋1后，依次按程序進(jìn)入螺紋2，3，4，和下一件工件的螺紋的磨削.因磨頭磨損和質(zhì)量不同，在磨頭的自動切換時(shí)，可在單件測試時(shí)計(jì)算出合適的時(shí)間，而在控制好一定計(jì)算好換磨頭的時(shí)間。